奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性，目前工業上應用最廣，焊接時一般不需要采取特殊的工藝措施，本文比較詳細的分析了奧氏體不銹鋼在焊接時產生熱裂紋、晶間腐蝕、應力腐蝕開裂、焊接接頭的脆化（低溫脆化、相脆化、熔合線脆斷）原因和防治措施，通過焊接特點理論和實踐分析，著重介紹了奧氏體不銹鋼在焊接不同材料和處于不同工作環境條件時焊條的選用原則方法，只有工藝措施和焊條選用合理，才可以焊接出完美的焊縫。

　　在不銹鋼中，奧氏體不銹鋼(18-8型不銹鋼)比其他不銹鋼具有更優良的耐腐蝕性；強度較低，而塑性、韌性極好；焊接性能良好，其主要用作化工容器、設備和零件等，它是目前工業上應用最廣的不銹鋼。雖然奧氏體不銹鋼有諸多優點但是若焊接工藝不正確或焊接材料選用不當，會產生很多缺陷，最終影響使用性能。

　　（一）容易出現熱裂紋

　　1.產生原因

　　（2）導熱系數小，線膨脹系數大，焊接時會產生較大的焊接內應力（一般是焊縫和熱影響區受拉應力）。

　　2.防止措施

　　（2）焊接工藝措施在焊接工藝上盡量選用堿性藥皮的優質焊條、采用小線能量，小電流、快速不擺動焊,收尾時盡量填滿弧坑及采用氬弧焊打底等，可減小焊接應力和弧坑裂。

　　（二）晶間腐蝕

　　1．產生原因

　　2.防止措施

　　（2）添加穩定劑在鋼材和焊接材料中加入Ti、Nｂ等與Ｃ親和力比Cr強的元素，能夠與Ｃ結合成穩定碳化物，從而避免在奧氏體晶界造成貧鉻。常用的不銹鋼材和焊接材料都含有Ti、Nb，如１Cr18Ni9Ti、１Cr18Ni12MO2Ti鋼材、E347-15焊條、H0Cr19Ni9Ti焊絲等。

　　（4）快速冷卻因為奧氏體不銹鋼不會產生淬硬現象，所以在焊接過程中，可以設法增加焊接接頭的冷卻速度，如焊件下面用銅墊板或直接澆水冷卻。在焊接工藝上，可以采用小電流、大焊速、短弧、多道焊等措施，縮短焊接接頭在危險溫度區停留的時間，以免形成貧鉻區。

　　（三）應力腐蝕開裂

　　應力腐蝕最大特點之一是腐蝕介質與材料的組合上有選擇性。容易引起奧氏體不銹鋼應力腐蝕主要是鹽酸和氯化物含有氯離子的介質，還有硫酸、硝酸、氫氧化物（堿）、海水、水蒸氣、H2S水溶液、濃NaHCO3+NH3+NaCl水溶液等介質等。

　　應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。

　　（1）合理制定成形加工和組裝工藝盡可能減小冷作變形度,避免強制組裝,防止組裝過程中造成各種傷痕(各種組裝傷痕及電弧灼痕都會成為SCC的裂源,易造成腐蝕坑。

　　（3）采取合適的焊接工藝保證焊縫成形良好,不產生任何應力集中或點蝕的缺陷,如咬邊等采取合理的焊接順序,降低焊接殘余應力水平。例如，避免十字交叉焊縫，Y形坡口改為X形坡口、適當減小坡口角度、采用短焊焊道、采用小線能量。

　　（四）焊接接頭的脆化

　　1.焊縫金屬的低溫脆化（475℃脆化）

　　含有較多鐵素體的相（超過15%～20%）的雙相焊縫組織，經過350～500℃加熱后，塑性和韌性會顯著下降，由于475℃時脆化速度最快，故稱為475℃脆化。對于奧氏體不銹鋼焊接接頭，耐蝕性或抗氧化性并不總是最為關鍵的性能，在低溫使用時，焊縫金屬的塑韌性就成為關鍵性能。

　　（2）防治措施

　　②已產生475℃脆化的焊縫，可經900℃淬火消除。

　　（1）產生原因

　　（2）防止措施

　　②采用小規范,以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間。

　　④把焊接接頭加熱到1000～1050℃，然后快速冷卻。相一般在１Cr18Ni9Ti鋼中一般不產生。

　　（1）產生原因

　　（2）防治措施

　　通過以上的分析，只有合理選擇以上的焊接工藝措施或焊接材料都可以避免以上焊接缺陷的產生。奧氏體不銹鋼具有優良的焊接性，幾乎所有的焊接方法都可用于奧氏體不銹鋼的焊接。

　　二、奧氏體不銹鋼的焊條選用要點

　　不銹鋼不同鋼材牌號和焊條型號、牌號對照表

　　0Cr18Ni11

　　E308L-16

　　00Cr17Ni14Mo2

　　00Cr17Ni13Mo3

　　00Cr18Ni12Mo2

　　00Cr18Ni14Mo2Cu2

　　00Cr19Ni13Mo2Cu

　　E309Mo1-16

　　00Cr18Ni24Mo5Cu

　　00Cr18Ni24Mo5

　　0Cr19Ni9

　　鈦鈣型藥皮

　　0Cr18Ni9

　　0Cr19Ni10

　　0Cr18Ni9

　　具有優良的抗晶間腐蝕能力

　　0Cr19Ni10Nb

　　00Cr17Ni13Mo2Ti

　　0Cr18Ni12Mo2

　　00Cr17Ni13Mo2Ti

　　0Cr18Ni12Mo2Nb

　　0Cr18Ni12Mo2Cu2

　　0Cr19Ni13Mo2Cu2

　　0Cr19Ni13Mo3

　　Mo含量高，抗非氧化性酸、有機酸性能佳

　　00Cr18Ni5Mo3Si2

　　1Cr23Ni13

　　00Cr18Ni5Mo3Si2

　　1Cr23Ni13Mo2

　　用于硬化性大鉻鋼和異種鋼

　　1Cr18Ni9Ti

　　Cr16Ni25Mo6

　　Cr16Ni25Mo6

　　（一）要點一

　　（二）要點二

　　(三)要點三

　　（四）要點四（奧氏體耐熱鋼）

　　1.對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1Cr18Ni9Ti等,一般均采用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條,以焊縫金屬中含2～5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差；若過高,則在高溫長期使用或熱處理時易形成脆化相,造成裂紋。如A002、A102、A137。在某些特殊的應用場合,可能要求采用全奧氏體的焊縫金屬時,可采用比如A402、A407焊條等。

　　（五）要點五（耐蝕不銹鋼）

　　1.對于工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須采用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不銹鋼焊條。如A137或A002等。

　　3.工作,腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的設備,方可采用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。為保證焊縫金屬的耐應力腐蝕能力,采用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(Cr、Ni等)含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。

　　對于在低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼,應保證焊接接頭在使用溫度的低溫沖擊韌性,故采用純奧氏體焊條。如A402、A407。

　　也可選用鎳基合金焊條。如采用Mo達9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不銹鋼。

　　1.由于雙相奧氏體鋼焊縫金屬本身含有一定量的鐵素體,具有良好的塑性和韌性,從焊縫金屬抗裂性角度進行比較,堿性藥皮與鈦鈣型藥皮焊條的差別不像碳鋼焊條那樣顯著。因此在實際應用中,從焊接工藝性能方面著眼較多,大都采用藥皮類型代號為17或16的焊條(如A102A、A102、A132等)。

　　綜上所述,奧氏體不銹鋼的焊接是有其獨特特點的,奧氏體不銹鋼在焊接時焊條選用尤其值得注意,通過長時間的實踐證明，采用上述措施能達到針對不同材料實施不同的焊接方法和不同材料的焊條,不銹鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。它對我們有很好的指導意義，這樣才有可能能達到所預期的焊接質量。

　　E410-16

　　焊接0Cr13、1Cr13和耐磨、耐蝕的表面堆焊

　　E410-15

　　E410-15

　　焊接0Cr13、1Cr13和耐磨、耐蝕的表面堆焊

　　E430-16

　　E430-15

　　焊接Cr17不銹鋼

　　E308L-16

　　E316L-16

　　焊接尿素及合成纖維設備

　　焊接合成纖維等設備，在稀、中濃度硫酸介質中工作的同類型超低碳不銹鋼結構

　　焊接尿素合成塔中襯里板及堆焊和焊接同類型超低碳不銹鋼結構

　　E309L-16

　　焊接合成纖維、石油化工設備用同類型的不銹鋼結構、復合鋼和異種鋼結構

　　用于00Cr17Ni15Si4Nb、00Cr14Ni17Si4等耐濃硝酸腐蝕鋼的焊接和補焊

　　E308-16

　　E308-16

　　E308-15

　　焊接工作溫度低于300℃的耐腐蝕的0Cr19Ni9、0Cr19Ni11Ti不銹鋼結構

　　E347-16

　　E347-16

　　E347-15

　　焊接重要的含鈦穩定的0Cr19Ni11Ti型不銹鋼

　　E316-16

　　焊接在有機和無機酸介質中工作的0Cr17Ni12Mo2不銹鋼結構

　　E316-15

　　E318-16

　　焊接重要的0Cr17Ni12Mo2不銹鋼設備，如尿素、合成纖維等設備

　　焊接相同類型含銅不銹鋼結構，如0Cr18Ni12Mo2Cu2

　　同A207

　　焊接一般耐熱、耐蝕的0Cr19Ni9及0Cr17Ni12Mo2不銹鋼結構

　　E317-16

　　E317-16

　　E309-16

　　焊接同類型的不銹鋼、不銹鋼襯里、異種鋼（Cr19Ni9同低碳鋼）以及高鉻鋼、高錳鋼等

　　E309-15

　　E309Mo-16

　　用于焊接耐硫酸介質腐蝕的同類型不銹鋼容器，也可作不銹鋼襯里、復合鋼板、異種鋼的焊接

　　E309Mo-15

　　E310-16

　　E310-16

　　用于在高溫條件下工作的同類型耐熱不銹鋼焊接，也可用于硬化性大的鉻鋼以及異種鋼的焊接

　　E310-15

　　E310-15

　　E310Mo-16

　　用于焊接在高溫條件下工作的耐熱不銹鋼、不銹鋼襯里，異種鋼，在焊接淬硬性高的碳鋼、低合金鋼時韌性極好

　　E310H-16

　　專用于焊接HK40耐熱鋼

　　E16-25MoN-16

　　E16-25MoN-15

　　E16-8-2-16

　　E330MoMnWNb-15

　　用于醋酸、維尼綸、尿素等設備的焊接

　　焊接硫酸濃度50%和一定工作溫度及大氣壓力的制造合成橡膠的管道，以及Cr18Ni18Mo2Cu2Ti等鋼種

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